地参多糖的生物活性研究进展

李倩倩 ，陈贵元 ，2*

（1.大理大学基础医学院，云南 大理 671000；2.云南省昆虫生物医药研发重点实验室，云南 大理 671000）

地参别称地笋，属于双子叶植物、唇形科、地笋属、多年生草本植物[1]。中药典籍记载：地参味甜性温，具有补益脏器、平补阴阳、止血化痰、降糖、降脂、降压等功效，可预防和治疗糖尿病、高血脂、高血压等心脑血管疾病；对女性还具有调节月经周期紊乱、缓解经期疼痛、美容养颜、滋补保健作用[2]。地参中含有至少17 种氨基酸、7 种为人体必需的氨基酸、矿质元素、维生素等多种营养成分[3]，还具有多糖类、酚酸类、黄酮类、皂苷、三萜类、挥发油等丰富的化学成分[3]。多糖又称为聚糖，是由10 个以上的单糖分子经脱水缩合而成的一类高分子化合物。按照其来源不同，可分为植物多糖、动物多糖与微生物多糖3 大类。多糖是生命有机体的重要组成部分，在细胞识别、细胞信号转导以及细胞凋亡等过程中发挥着重要作用。植物多糖因其具有多种生物活性，安全、高效、低毒等优势已成为医学和食品等领域的热点关注对象。目前以多糖为重点的糖工程研究已成为生物化学与分子生物学研究领域中的科技前沿，掀起一个全新的植物多糖研究时代。已有相关研究表明：地参多糖具有抗氧化、抗肿瘤、抗凝血、降血糖、降血脂、减肥、增强机体免疫力等[4]生物学活性。本文对近20年来地参多糖的生物学活性的研究进行综述,旨在为地参多糖在饮食保健、医疗卫生、化工制药等行业领域的综合利用提供基础。

1 抗肿瘤活性

植物多糖的抗肿瘤作用主要通过对肿瘤的直接作用，如影响细胞周期、诱导肿瘤细胞凋亡、干扰能量代谢、调控信号通路、调控凋亡基因、增强免疫功能、抗氧化、破坏肿瘤细胞的超微结构、破坏肿瘤细胞微环境、改变肿瘤细胞膜的生长特性和抑制肿瘤血管的生成等途径[5-7]。为研究地参多糖的抗肿瘤机制，熊伟等[8]通过建立体内外实验研究发现：地参多糖 400 mg/（kg·d）对小鼠 S180A 肿瘤的抑瘤率可达41.29%，呈现时间、剂量相关性，其机制可能与地参多糖抑制肿瘤细胞的增殖、诱导细胞凋亡、阻滞细胞周期有关，表明地参多糖具有抗肿瘤活性。

2 抗凝血

生物体内存在着凝血和抗凝血2 个相互平衡、相互制约的调节系统，维持着正常血液的持续流动。当出现血管壁的损伤、血液成分改变和血流异常时均可导致血液高凝状态，生命体内凝血功能发生紊乱，出现凝血异常[9]。研究发现，植物多糖具有抗凝血作用[10]。地参多糖可显著延长血浆凝血酶原时间（PT）、活化部分凝血活酶时间（APTT）来发挥抗凝血活性，呈现浓度依赖性[11]。表明地参多糖具有潜在的抗凝血类药物开发的应用价值。

3 免疫调节

植物多糖的免疫调节功能具有多途径、多环节、多靶点的特点，无论是天然免疫还是获得性免疫，植物多糖都具有一定的调节作用。植物多糖的免疫调节机制主要通过影响中枢和外周免疫器官、与免疫应答或与免疫应答有关的细胞及其前提、激活细胞因子、调节补体系统等途径发挥作用[12]。熊伟等[13]通过腹腔注射环磷酰胺（80 mg/kg）造成免疫抑制小鼠模型，连续给药7 d。研究发现，地参多糖可以增加小鼠免疫器官脾脏的重量，提高脾脏指数、胸腺指数、白细胞计数、单核巨噬细胞百分数及吞噬指数水平，促进血清溶血素生成等发挥免疫调节活性。

4 抗氧化

植物多糖属于天然的抗氧化剂。已有研究结果表明：植物多糖的体内抗氧化作用主要是通过清除自由基、抑制脂质过氧化、提高超氧化物歧化酶（SOD）和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的活性、降低丙二醛（MDA）的含量等途径发挥抗氧化活性[14]。林春榕等[15]通过构建动物模型，连续7 周皮下注射D-半乳糖（80 mg/kg）造成亚急性衰老模型。研究发现：地参多糖可以通过增加血清和肝组织超氧化物歧化酶活性、谷胱甘肽过氧化物酶活性，抑制丙二醛含量来发挥抗氧化作用。当地参多糖的质量浓度达到5 mg/ml 时，地参多糖对清除羟自由基的清除率为57%，对超氧阴离子的清除率为66.2%，呈量效关系。地参多糖也可通过提高对DPPH 自由基清除作用、铁还原抗氧化能力、亚硝酸盐清除力的影响，进一步验证了地参多糖抗氧化的生物学活性[16]。

5 降血脂

高脂血症是由于各种原因导致的血浆中甘油三酯（TG）、胆固醇（Ch）、低密度脂蛋白（LDL）水平升高、高密度脂蛋白（HDL）降低的一种全身脂质代谢异常疾病。针对高脂血症主要采取饮食疗法，以低脂低糖食物为主，辅助一些降脂药物[17]。研究发现，植物多糖具有降脂、减肥、改善血脂异常、调节脂质代谢的功效[18]。熊伟等[19]建立四氧嘧啶（ALX）糖尿病小鼠模型，通过灌胃不同剂量的地参多糖溶液，研究地参多糖降血脂活性。结果表明：地参多糖400 mg/（kg·d）能显著提高糖尿病小鼠血清中的高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）的含量，同时下调血清甘油三酯（TG）、总胆固醇（TC）以及低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）的水平。结果提示，地参多糖能降低糖尿病小鼠的血脂水平，有进一步研究的价值。

6 降血糖

植物多糖降血糖的作用机制如促进胰岛素分泌、改善胰岛素抵抗、调节相关糖代谢酶的活性、促进外周组织对葡萄糖的利用及糖原合成、减少葡萄糖的吸收、清除自由基及抗氧化作用等[20-22]。为研究地参多糖降血糖的作用机制，熊伟等[23]通过建立不同类型的高血糖小鼠模型。研究证实：高剂量的地参多糖（300 mg/kg）可通过抑制肝糖原与肌糖原的分解，从而降低肾上腺素性糖尿病小鼠的血糖水平；还可以抑制葡萄糖在小鼠肠道的吸收，降低葡萄糖性小鼠的血糖值，并呈现一定的量效关系。表明地参多糖具有潜在的抗糖尿病药物开发应用的价值。

7 调节肠道菌群

植物多糖被誉为肠道微生态的调节剂，具有修复肠道屏障、调节肠道菌群、免疫增强、促进消化和营养物质吸收等作用，并且植物多糖与肠道菌微生态之间具有互相调节的作用[24]。《民间常用草药汇编》曾记载地参富含水溶性纤维素、果寡糖、肠道内双歧杆菌的增殖因子，所以能显著促进肠胃蠕动，改善消化不良，润肠通便，治疗便秘，辅助治疗肠胃道疾病、消化系统疾病，被誉为“肠胃的清道夫”[25]。

8 结语与展望

我国地大物博，物产丰富，特别是地处我国西南边陲的云南更是有“植物王国”之称。云南得天独厚的地理位置，丰富的植物资源，为植物多糖的研发和应用提供了地域优势。植物多糖因其毒副作用小或无毒副作用的优点，在食品、医药、工农业等领域皆有巨大的潜在开发应用价值。多糖的分离提取、生物活性研究以及结构解析已成为生命科学研究的一个热点。地参为唇形科多年生草本植物，主要分布于我国云南、江苏、山东、四川以及广西等地[26]。在云南，大理剑川和丽江为地参的主产地，地参的地上部分为茎叶，可作为蔬菜食用，地下根茎部分可药食两用。地下根茎即地参，别名虫草参、银条菜、地蚕子，为白族民间传统习用草药。近20年来，对地参多糖的研究发现，地参多糖具有抗氧化、抗肿瘤、抗凝血、降血糖、降血脂、减肥、增强机体免疫力等生物学活性，但其活性机制尚不清楚。虽然近些年在地参多糖的提取及生物活性的研究方面取得了一些进展，但是对地参多糖分离纯化、结构解析以及结构与活性之间的构效关系的研究还尚未见报道。因此，对地参多糖的结构解析、结构与活性之间的构效关系的研究将是广大科学工作者关注的重点。随着地参多糖分离提取、生物活性及其作用机制研究的不断深入，地参多糖在医药、食品等领域展现出广阔的应用前景，对开发利用云南滇西特产地参新药物资源，促进云南科技和经济发展具有显著意义。